PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN DE PELLETS.

Procedimiento de obtención de pellets.

La presente invención se refiere a un procedimiento de obtención de pellets que comprende las etapas de:

a. secar materia prima procedente de residuos vegetales hasta un porcentaje de humedad del 12 al 18%;

b. separar/cribar los residuos vegetales de la etapa a), hasta que toda fracción por debajo a 10 mm es eliminada;

c. pretriturar el producto de la etapa b), hasta obtener serrín con tamaño de partícula de 20 a 30 mm;

d. homogeneizar el serrín de la etapa c), mediante molienda hasta obtener un tamaño de partícula de 3 a 5 mm;

e. decantar el serrín de la etapa d);

f. adicionar carbonato o bicarbonato cálcico al serrín de la etapa e) en una proporción del 1 al 4% en peso respecto del total de la mezcla;

g. pelletizar la mezcla obtenida en la etapa f); y

h. enfriar los pellets obtenidos en la etapa g).

Procedimiento de obtención de pellets La presente invención se refiere a un procedimiento de obtención de pellets con un alto poder calorífico que genera pocas escorias de cenizas, las cuales se mantienen en forma de polvo, no funden y no se solidifican, evitando atascos en las calderas y medios de combustión. Además este procedimiento es respetuoso con el medioambiente, no solo por la materia prima de la que se parte, si no también porque se reducen las emisiones de CO2 a la atmósfera.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

Desde el momento que se generalizó la utilización de combustibles fósiles para su utilización en sistemas de producción de agua caliente o vapor, que podían utilizarse para obtener agua caliente sanitaria (ACS) , calefacción, climatización o calor para cualquier sistema productivo, se desarrolló y optimizó una tecnología diseñada para utilizar como combustible, bien productos líquidos o gaseosos.

La densidad energética de estos combustibles, permitió automatizar totalmente instalaciones de generación de calor haciendo el sistema accesible y cómodo para todo tipo de usos.

El origen del combustible estaba claramente establecido al igual que sus propiedades químicas y su comportamiento en el proceso de combustión, lo cual, también ayudó a los fabricantes y desarrolladores de tecnología estandarizar sus sistemas.

Independientemente de la disponibilidad y reservas reales de combustibles fósiles, lo que está claro, es el incremento del precio que el consumidor paga por litro de combustible. Esta situación ha propiciado que nuevas tecnologías de generación de calor, se abran paso sencillamente por un coste muy inferior del combustible.

Una de estas nuevas tecnologías de generación de calor que está desarrollando el mercado en España es la combustión de biomasa en diferentes formatos (astilla, pellet, leña, cáscaras, ...) y de diversos orígenes (agrícola, forestal, agroindustrial, ...) .

La gran disponibilidad de biomasas, la diversidad de sus orígenes y la garantía de suministro es una gran ventaja que a la vez puede suponer un inconveniente si no se normaliza y se garantiza un buen producto final como combustible siempre correctamente relacionado con tecnologías de combustión adecuadas.

El desarrollo del mercado de la biomasa para uso térmico comenzó a desarrollarse y, en gran medida continua siendo así, por importadores de equipos de combustión (calderas y estufas) normalmente de origen Austriaco (calderas) e Italiano (estufas) . Estos equipos disponen de una tecnología altamente eficiente y un grado de automatización comparable al de las calderas convencionales con funcionamiento a gas ó gasoleo. Estos equipos han sido diseñados para utilizar como combustible la biomasa sólida disponible en estos paises y el norte de Europa, normalmente Pino Abeto en formato pellet o astilla (descortezada) dependiendo del tipo de instalación. Disponer de un único tipo de combustible permitió, al igual que pasó, con los sistemas de gas y gasoil un desarrollo rápido de los sistemas de combustión a la par que la estandarización del combustible.

En España este modelo funcionó, en algunas regiones y en los comienzos del desarrollo del mercado de la biomasa, porque existía disponibilidad de serrín de pino principalmente como residuo de las abundantes carpinterías y fábricas de muebles que alimentaban al sector de la construcción. Este serrín, como subproducto permitió que la industria del pellet local pudiera fabricar un combustible como el que se fabricaba en Europa para alimentar las calderas Europeas que se estaban importando e instalando en España.

Aunque el desarrollo del mercado de la biomasa no está en su máximo exponente, sí se incrementa año tras año el número de instalaciones, lo cual provoca de forma directa el incremento de la demanda de pellet y otras biomasas sólidas como combustible en todo el territorio nacional.

Hay que hacer notar y, esto es muy importante, que la reducción drástica de la construcción ha arrastrado, a su vez, a la industría de segunda transformación de la madera, lo que ha tenido como consecuencia el cierre de multiples industrias que ha ocasionado la menor disponibilidad de serrín adecuado para fabricar el pellet que hasta entonces era viable y adecuado para la mayoría de las calderas que se importaban.

La necesidad de los fabricantes de proveer a sus clientes de combustible, hizo que se comenzara a emplear como materia prima, otros desechos de la industria de la madera, como palets, muebles viejos, restos de paneles aglomerados, madera reciclada, ... y practicamente todo lo que fuera madera, pues se pensaba que todo lo que era madera servía de la misma manera.

El resultado de estas decisiones tomadas de forma arbitraria y sin ninguna base técnica fué el mal funcionamiento de calderas y estufas pues el combustible no era adecuado al equipo. Los usuarios y profesionales que tenían que atender estos malos funcionamientos creado por el combustible también estaban descontentos todo a la vez que la biomasa y el pellet perdían credibilidad.

El desarrollo del mercado de la biomasa dió paso a que otros fabricantes e importadores de calderas quisieran participar en este nuevo sector, incorporando al mercado nuevos equipos de combustión de biomasa, junto con sistemas de quemadores para adaptar calderas de gasoil, calderas de carbón adaptadas, ...

En definitiva si sumamos heterogeneidad en los equipos de combustión procedentes de toda Europa (Austria, Alemania, República Checa y Eslovaca, Polonia Dinamarca, ...) cada uno adaptado a la distinta realidad de cada Pais, junto con la heterogeneidad en los combustibles existentes en España (Orujillo, hueso de aceituna, cáscara de pistacho, pellet de sarmiento, pellet de oliva, ...) ,

junto con la inexperiencia de instaladores en la combustión de sólidos y la inexperiencia de los fabricantes de pellet obtenemos un mercado con demasiadas variables sin controlar.

Retomando la necesidad real del mercado de combustible granulado en formato pellet, surgieron nuevos fabricantes de pellet con intención de utilizar como materia prima residuos agrícolas, agroindustriales, forestales y cultivos energéticos, habiendo considerado que estos productos se pueden peletizar, que tienen buenas propiedades como combustible, pero sin considerar que su comportamiento y adaptación a la mayoría de las calderas que se comercializan no es el mas adecuado. Los factores mas importantes son los que afectan al confort del usuario En primer lugar, el contenido en ceniza que aumenta la frecuencia de limpieza del equipo y en segundo lugar, el indice de fusión de la ceniza, que cuando es muy bajo causa la fusión y posterior solidificación del residuo sólido que provoca en las calderas atascos, reducción del volumen del hogar, impide la entrada de nuevo combustible, actúa como aislante adherido a las paredes, etc.

Estos inconvenientes descritos han provocado un rechazo en firme, de este tipo de combustible, por parte de consumidores, importadores de equipos e instaladores. De nuevo con este resultado, existen fábricas que no tienen respuesta para los demandantes de combustible, una materia prima que no se puede utilizar de forma sistemática y un mercado que cada vez demanda mas combustible sólido. Todo esto puede poner en riesgo el normal desarrollo del mercado de la biomasa.

Una solución a este problema podría pasar por cortar arboles adecuados para su utilización como combustible. Con esta solución solo puede utilizarse el tronco descortezado, pues las ramas y hojas generarían el problema anteriormente descrito. El coste de este producto manufacturado se incrementa pues es necesario un secado artificial incrementando el gasto energético del proceso. Además esta via no es medioambientalmente sostenible y conlleva que la quema de estos arboles, generaría un aumento de las emisones de CO2 a la atmósfera, sin que existan recicladores (árboles) suficientes para emitir O2 a la atmósfera.

Por lo tanto, es necesario el desarrollo de un nuevo tipo de combustible de tipo biomasa, que solucione todos los problemas anteriormente enunciados y que de una respuesta económica y sostenible al mercado.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento de obtención de biomasa en forma de pellets, mediante los cuales se subsanan todos los problemas anteriormente enunciados.

Mediante este tipo de pellet que se obtiene se garantiza un funcionamiento adecuado de los equipos de combustión, a la vez que se reducen las incomodidades para el usuario final, se disminuye el porcentaje de CO2 emitido a la atmósfera y no es necesario utilizar como materia prima... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de elaboración de pellets, que comprende las siguientes etapas:

a. secar la materia prima procedente de residuos vegetales hasta obtener un porcentaje de humedad de entre el 12 y el 18%; b.; separar o cribar la materia prima procedente de residuos vegetales procedentes de la etapa a) , hasta que toda fracción por debajo a 10 mm es eliminada;

c. pretriturar el producto de la etapa b) , hasta obtener un serrín con un tamaño de partícula de 20 a 30 mm;

d. homogeneizar el serrín obtenido en la etapa c) , mediante molienda hasta obtener un tamaño de partícula de 3 a 5 mm;

e. decantar el serrín obtenido en la etapa d) ;

f. adicionar carbonato o bicarbonato cálcico al serrín procedente de la etapa e) en una proporción del 1 al 4% en peso respecto del total de la mezcla;

g. pelletizar la mezcla obtenida en la etapa f) ; y

h. enfriar los pellets obtenidos en la etapa g) .

2. El procedimiento según la reivindicación 1, donde la materia prima procedente de residuos vegetales se selecciona del grupo formado por cultivos energéticos, astillas.o podas.

3. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, donde los cultivos energéticos se seleccionan del grupo formado por cardo, cynara, pawlonia o chopo.

4. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, donde residuos vegetales se seleccionan del grupo formado por astillas o podas de viz, oliva, jardinería y pino.

5. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el secado de la etapa a) se lleva a cabo a temperatura ambiente.

6. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el secado de la etapa a) se lleva a cabo mediante secadores de banda lenta o secaderos tromell con caldera de biomasa.

7. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde en la etapa a) de secado, la materia prima entra con un porcentaje de humedad del 30 al 50% y sale con un porcentaje del 12 al 18%.

8. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde la separación o cribado de la etapa b) , se lleva a cabo mediante una criba de malla elástica.

9. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde la etapa c) de pre-trituración comprende el procesado del producto procedente de la etapa b) para reducir su tamaño hasta obtener un tamaño de partícula de 20 mm.

10. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde en la etapa d) de homogeneización, el serrín seco se hace pasar por un molino de martillos hasta obtener un tamaño de partícula de 3 mm.

11. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, donde en la etapa e) la decantación se lleva a cabo haciendo pasar el serrín por un ciclón y por un filtro de mangas.

12. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, donde previo a la etapa f) se lleva a cabo una etapa de almacenamiento del serrín, ya frío, en silo de suelo móvil.

13. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, donde en la etapa g) el serrín se introduce en el interior de una matriz perforada y mediante la acción de unos rodillos el serrín es obligado a pasar a través de unos agujeros de 6mm de diámetro.

14. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, donde el enfriado de la etapa h) se lleva a cabo a temperatura ambiente.

15. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, donde

tras la etapa h) de enfriado, se lleva a cabo un etapa i) en la cual se hace pasar a los pellets por un elevador de cangilones de tipo Z.

16. Pellet obtenible mediante el procedimiento de las reivindicaciones 1 a 15

17. Uso del pellet de la reivindicación 16, como combustible para calderas domésticas, industriales y quemadores.

18. El uso según la reivindicación 17, donde las calderas domésticas, se seleccionan entre calderas con limpieza por aire de la ceniza o con limpieza 15 mecánica de la ceniza.

19. El uso según la reivindicación 17, donde los quemadores se seleccionan del grupo formado por quemadores horizontales, de floración, de parrilla descendente, de parrilla descendente móvil, de parrilla horizontal, de parrilla horizontal móvil, de gasificación, de lecho fluido, a contracorriente, horizontal con limpieza mecánica, horizontal con parrilla móvil descendente y horizontal por gasificación.